Progetto Europeo Socrates Comenius I Progetto Europeo Socrates Comenius I Solar Energy & Awareness and Actions Solar Energy & Awareness and Actions

SEAA – 2SEAA – 2nd nd yearyear

3a E

Gabriele Nicolosi

Giuseppe De Luca

Fabrizio Pappalardo

Angelo Mirata

Prof.ssa K. Bufardeci

Ing. G. Tafuri

La meridianaLa meridiana

La meridianaLa meridiana

Che cos’è? I primi orologi solari. Meridiana nella chiesa di S.Nicolò l’Arena(com

e è fatta, caratteristiche dello strumento,la costruzione).

La meridiana: Lo schema per costruirla La nostra meridiana.

The sundial

What is it? First solar watches Sundial in the church of S.Nicolò l’Arena(how it is

made, characteristics of the instrument, the making).

The sundial: the diagram to build it

La meridianaLa meridiana

Che cos’è: La meridiana, misura il tempo dell’ombra proiettata da un indice su una superficie che porta dei segni corrispondenti a intervalli di tempo noti.

Com’è costituita:: Nella sua forma più

comune la meridiana misura l’angolo orario del Sole. L’asta, chiamata gnomone,che proietta l’ombra è parallela all’asse terrestre .

The SundialThe Sundial What’s the sundial? It’s adevice for telling the time when

the sun is shining. Apointed piece of metal throws a shadow on a flat surface that is marked with the hours like a clock. And the shadow moves around as the sun moves across the sky.

How is construct: the pointed piece of metal or “shadow maker” of sundial is called a gnomon which is set parallel to the Earth’saxis of rotation. The sun casts a shadow from the gmonon to a surface called the dial face or dial plate.

I primi orologi solariI primi orologi solari

Dove comparvero: Nell'antico Egitto.

Tipologie di strumenti: portatili o monumentali. Le prime meridiane: Nell'antica Grecia e

nell'Impero Romano furono ideate le meridiane, che funzionavano anch'esse sul principio della proiezione dell'ombra.

Meridiane monumentali: Nuovi orologi solari monumentali trovarono collocazione nelle grandi cattedrali. Nella facciata, nel tetto o nella cupola si praticarono dei piccoli fori per proiettare un raggio di Sole su una linea meridiana tracciata lungo il pavimento. Il raggio luminoso centrava tale linea esattamente a mezzogiorno.

First Solar WatchesFirst Solar Watches

Where they appeared: Ancient Egypt.

Kind of instruments: portable or monumental.

The first sundial: The first sundials appeared in ancient Greece and in the Roman’s Empire. Their working were based on the shadow projection principle.

Monumental sundial: They were built in the great cathedrals. Some small halls were realized on the facade, on the roof, or on the dome to project a sun ray on a meridian line drawn on the floor. The sun ray exactly hit this line on midday.

La meridiana di S.Nicolò La meridiana di S.Nicolò l’Arena.l’Arena.

Storia: La meridiana di S.Nicolò l’Arena è stata costruita nel 1841 dal tedesco Wolfang Sartorius von Waltershausen e fu progettata dall’abate Don Giovanni Francesco Corvaia, è lunga 40.92m, ha uno gnomone di 23m, 91cm e 7mm.

E’ stata costruita con: marmo di Carrara (bianco), pastiglia rossa, ”pietra di paragone” (diaspro nero), o litide. .

Caratteristiche: Questa meridiana misura l’ora, il giorno e il mese. Ai lati della Meridiana, dodici riquadri riportano al loro interno le figure stilizzate dei segni zodiacali che sono delle autentiche opere d'arte.

Sundial in the church Sundial in the church of S. Nicolò l’Arenaof S. Nicolò l’Arena

Characteristics: This meridian measures the hour, the day and the month. On the sides of the Sundial, on twelve squares are cut the zodiacal signs that can be considered works of art.

History: S.Nicolò l’Arena’s sundial was built in 1841 by the German Wolfang Sartorius von Waltershausen and was planned by Abbot Don Giovanni Francisco Corvaia. It is long 40.92m and it has one gnomon long 23m, 91cm and 7mm.

Materials: marble of Carrara (white), red tablet,” stone of comparison” (black diaspro), or litide.

Caratteristiche dello strumentoCaratteristiche dello strumento Estensione della meridiana: essa si estende

trasversalmente alla navata principale, dalla cappella di S. Benedetto alla cappella di S. Nicola, per una lunghezza complessiva di metri 40,92.

Il foro gnomonico: e' realizzato a Sud, all'interno della cappella di S. Benedetto; esso ha un'altezza di m. 23,92 dal pavimento. Le lunghezze progressive, dalla perpendicolare del foro gnomonico all'estremo del solstizio invernale, ai punti equinoziali ed al solstizio estivo, sono rispettivamente m. 43,06, m. 18,35 e m. 5,98. La distanza misurata tra i punti solstiziali, e dunque la lunghezza della Meridiana vera e propria, e' di m. 37,07.

Characteristics of the strumentsCharacteristics of the struments

•Extension of the sundial: it extends transversally to the main nave, from the S. Benedict’s chapel to the S. Nicholas’s one, for a total length of 40,92 meters.•The gnomonic hole: it is realized on South, inside the S. Benedict’s chapel ; it has a height of 23,92 meters. The progressive lengths, from the perpendicular of the gnomonic hole to the end of the winter solstice, to the equinoctial points and the summer solstice, are respectively 43,06 m., 18,35 m. and 5,98 m. The measured distance between the solstitial points, and i.e. the true Meridian length of and the own one, is 37,07 m.

La linea meridiana: e' suddivisa, con delle tacche, in 365 parti distanziate in rapporto alla variazione giornaliera della declinazione del Sole, in modo da segnare giorno per giorno il cammino del Sole durante l'anno.Il riquadro a Nord: riporta, mediante delle astine di metallo incastonate nel pavimento, i cinque principali campioni di misure che a quell'epoca erano in uso, commercialmente, negli scambi, sia con paesi lontani che localmente.

Caratteristiche dello strumentoCaratteristiche dello strumento

Characteristics of the strumentCharacteristics of the strument

The sundial line: is divided, with some notches, into 365 parts at some dstance according to the daily change of the sundeclination, in that way this instrument marked the path of the sun day by day during thr year.

The North square: it reproduces the five main sample of measures which are metallic small rods set in the floor. These kinds of measure were used in trade exchanges eitfer in far countries or locally in the past.

Il "palmo siciliano“: segmento lungo 103,24 cm. Il "palmo napoletano“: segmento lungo 105,46

cm. Il "metro francese“: riproduce esattamente la

lunghezza del metro campione costituito da una sbarra di platino-iridio conservata presso gli "Archives du Bureau International des Poids et Misures" a Parigi.

Il "piede parigino“: segmento diviso in tre sezioni, di lunghezza complessiva di 97,7 cm.

Il "piede inglese“: un segmento lungo 91,44 cm., corrispondente esattamente ad una "yarda".

Unità di misura riportateUnità di misura riportate

Unit of measure reported

The "palmo siciliano“: a segment which is 103,24 cm long.

The "palmo napoletano“: a segment 105,46 cm long .

The metro francese: it reproduces exactly the length of metre sample formed by a platinum-iridium bar kept in the “ Archives du Bureau International des Poids et Misures” in Paris.

The “piede parigino”: a segment divided into three parts, is totally 97,7cm long.

““The English Foot”:”:is 30.48 cm long and three feet are equivalent “Yarda” (91,44 cm long).

La meridianaCome costruirla (procedimento)

Descrizione del

modello Operazioni

Taratura dello

strumento

Lo schema della costruzione Lo schema della costruzione

The outline of the constructionThe outline of the construction

The sundial how to build one

(process)

Description of the model Operations

Calibrationof the

instrument

Passo 1: Costruire un quadrante semicircolare su cui segnare le ore del giorno.

Passo 2: Disporre un’asta posta in posizione perpendicolare al piano del quadrante e in corrispondenza del centro dello stesso.

Come costruirla (procedimentoCome costruirla (procedimento)

How to build a sundial(procedure)

Step 1: Make a semicircular dial and mark the hours of the day on it.

Step 2: Place a pointer in the center of the dial perpendicular to its surface.

La base di appoggio è costituita da una tavola di compensato o truciolato spessa da 8 a 10 mm di forma pentagonale e avente le seguenti dimensioni: base 26 cm, altezza 10 cm, lunga 36 cm.

L’asta perpendicolare al quadrante è stata realizzata da un listello di legno di sezione 10310mm, lungo 20 cm.

Il quadrante semicircolare è stato disegnato su un cartoncino bianco dove sono state riportate una serie di linee in posizione radiale.

Descrizione del modello

Description of the model

The base of support is made up of a plywood board which is 10 mm thick and has got a base 26 cm long and high 10 cm long.

Operazioni Passo1: Tracciare la sagoma della base e

ritagliarla con un seghetto. Passo2: Individuare il centro e sistemarvi l’asta

e, dopo averla tagliata della dimensione voluta, fissarla alla base mediante la staffa a 90°.

Passo3: Tracciare e ritagliare un semicerchio di cartoncino bianco che deve servire da quadrante e incollarlo sulla base di legno.

Operations

Step 1: Draw an outline of the base and cut it with a hack-saw.

Step 2: Find the centre and arrange the bar and, then, fix the bar with a stirrup to 90°.

Step 3: Draw and cut a semicircle from the white card, that has to serve for the quadrant and stick it on the wood base.

Taratura dello strumentoTaratura dello strumento

Disporre lo strumento in una posizione soleggiata per l’intero giorno e orientarlo in modo che il vertice della base sia rivolto verso nord. L’esatta posizione si può ottenere con l’aiuto di una bussola.

Controllare con l’orologio il passare del tempo e segnare a ogni ora la posizione dell’ombra dell’asta sul quadrante.

Completare il quadrante con segmenti che vanno dal centro ai punti determinanti nella fase precedente e con l’indicazione delle ore. È opportuno non limitarsi a questi segni e aggiungervi altre linee che dividono ogni spazio di un’ora prima in due e poi in quattro parti. Si avrà quindi la possibilità di valutare i quarti e le mezze ore.

Calibration of the instrument

Arrange the device in a sunny position for all day long and turn the vertex of the base to face North. Look for a position by a compass.

Check the time with a watch, sign the position of the shadow of bar on the quadrant.

Draw twelve segments(hours) on the quadrant.